Background
Le tecnologie incentrate sul concetto di connessione tra oggetti che diventano smart, ossia dotati di sensori IoT e di capacità computazionale tali da consentire loro di agire e interagire con il mondo fisico che li circonda, possono portare diversi benefici alle imprese della filiera alimentare: dallo sviluppo della collaborazione con i fornitori alla produzione (con la possibilità di raccogliere in tempo reale dati e informazioni sul processo produttivo e sulla qualità degli output generati), così come sullo stato dei macchinari utilizzati e sulla manutenzione (che passa in questo modo da essere non solo preventiva, ma addirittura predittiva), fino ad arrivare alla logistica interna, con un controllo in tempo reale degli alimenti durante la fase di produzione, e ad una migliore sincronizzazione temporale tra la produzione e la vendita, fornendo ai consumatori una visibilità end-to-end dei prodotti acquistati e consumati, dalla materia prima alla tavola.
Sfida
Il cliente è un caseificio che produce diverse tipologie di formaggi (distinti per tipo di latte, trattamento termico, processi e temperature di lavorazione, tempi di stagionatura, …).
La necessità del cliente è quella di riuscire a raccogliere ed analizzare informazioni utili a minimizzare le perdite e a massimizzare la qualità finale dei prodotti, oltre che a garantire la massima trasparenza informativa dall’allevamento alla forchetta, tracciando con certezza l’intera filiera. In particolare, il cliente aveva la necessità di tracciare e localizzare i diversi lotti di produzione dei vari prodotti del caseificio durante le varie fasi di produzione, associando questi dati a quelli provenienti da altre sorgenti di informazioni già presenti nel sistema di controllo produzione aziendale (sensori ambientali, ordini clienti, …).
Soluzione
Il caseificio ha ampliato il proprio stabilimento di produzione, con nuove aree di lavorazione e di stoccaggio climatizzate. La movimentazione delle forme di formaggio fra i vari stadi della produzione (lavorazione, cottura, salatura, stagionatura, …) avviene tramite carrelli che sostano nelle varie aree climatizzate per quantità di tempo predefinite.
Il tracciamento dei vari lotti di produzione, che veniva effettuato manualmente (con conseguente perdita di efficienza da parte del personale e rischio di errore), è stato automatizzato andando ad implementare un sistema di localizzazione indoor all’interno dello stabilimento. In base ad uno studio preliminare sui requisiti del sistema è stata identificata una soluzione basata su architettura wireless mesh.
Infatti, da parte del cliente non vi era l’esigenza di un tracking continuo real-time, ma di conoscere la posizione dei vari carrelli durante le fasi di sosta nelle diverse aree dello stabilimento (di durata compresa fra qualche ora ed alcuni giorni o settimane).
I carrelli (circa 300) sono stati attrezzati con tag mesh industriali a tenuta stagna. Sui singoli tag è stato applicato un QR code che ne permette l’associazione univoca con l’identificativo del carrello. Il QR code viene letto dall’operatore solo al momento della prima fase di carico sul carrello.
All’interno dello stabilimento è stata creata una rete mesh di dispositivi (anche questi in contenitore stagno IP67) che fungono da ancore per il sistema di localizzazione. Le ancore sono state installate alle pareti o su altre strutture di supporto, ad un’altezza massima di circa 2.5/3 metri.
Questo fattore, insieme al fatto che tutte le ancore sono alimentate a batteria, ha comportato un abbattimento significativo dei costi di installazione rispetto ad altre soluzioni cablate che erano state prese in considerazione. L’installazione di 120 ancore, necessarie per coprire un’area di stabilimento di circa 10000mq è stata effettuata da un team di due persone in una singola giornata di lavoro, senza necessità di interventi di personale aggiuntivo e senza interrompere le attività di lavorazione.
I dati di localizzazione sono stati integrati tramite API nel software gestionale di produzione del cliente. In questo modo il cliente ha accesso ai dati di lavorazione in tempo reale, potendo conoscere lo stato di avanzamento dei vari lotti. Questo ha permesso di automatizzare molti processi e di ridurre allo 0% il tasso di errore nel posizionamento dei vari carrelli in produzione. Oltre a questo è stato possibile ricavare una serie di indicatori di performance dello stabilimento.
Risultati
Lo sviluppo di sistemi di localizzazione e sensoristica legati alla filiera alimentare garantisce ottimi risultati per il produttore e per il consumatore (tracciabilità completa di filiera, sicurezza per il consumatore, ottimizzazione delle fasi di lavoro, maggiore velocità nei processi abbattimento degli errori). Nel caso specifico, un sistema di localizzazione indoor dei vari lotti di produzione all’interno di un caseificio, ha permesso di automatizzare un numero significativo di processi (amministrativi e di produzione), di ridurre le inefficienze all’interno del ciclo lavorativo e azzerare l’impatto di errori umani.